DS276：低功耗串行收发芯片
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DS276：低功耗串行收发芯片
产品特性
■ 适用于电池供电系统的低功耗串行收发器
■ 发射器通过接收信号线获取能量，以降低整体功耗
■ 支持单3V或5V电源供电
■ 支持全双工操作，最高传输速率达20 kbps
■ 静态电流极低
■ 与RS-232-E信号兼容
引脚分配
引脚功能说明
- RXOUT：RS-232接收器输出
- VDRV+：发射驱动器正电源
- TXIN：RS-232驱动器输入
- GND：系统接地（0V）
- TXOUT：RS-232驱动器输出
- VDRV-：发射驱动器负电源
- RXIN：RS-232接收器输入
- VCC：系统逻辑电源（3-5V）
订购信息
DS276：8引脚双列直插式封装（DIP）
DS276S：8引脚SOIC封装
产品描述
DS276是一款CMOS串行收发芯片，专为RS-232接口设计，适用于需要超低功耗的电池供电系统。该芯片将RS-232信号电平转换为标准CMOS/TTL电平，便于与数字系统连接。发射器在大多数情况下使用正电源，并通过接收信号线获取负电源，从而减少对系统电源的依赖。
通过外部储能电容和肖特基二极管，DS276能够在全双工操作期间维持负电源。由于RS-232通信在空闲状态下通常处于负电平（标记状态），因此该设计显著降低了静态功耗，特别适用于笔记本电脑、远程传感器和便携式医疗设备等应用。
工作原理
DS276专为电池供电系统设计，提供低功耗的全双工或半双工RS-232接口。传统RS-232设备在发送信号时通常依赖系统电源，即使在通信结束后仍可能产生静态电流，从而消耗电池能量。
DS276通过在接收信号线（RXIN）处于负电平（标记）时从该线获取电流，有效避免了静态电流的产生。由于大多数异步通信在无数据传输时处于标记状态，因此DS276在该状态下不会消耗系统电源。只有在发送数据时，发射器才会使用系统电源进行正向转换。
接收器部分
RXIN引脚接收RS-232信号，其输入电平范围为±3至±15V。负信号表示标记，正信号表示空格。接收器将这些信号反转并转换为标准CMOS/TTL电平，输出至RXOUT引脚。
RXIN的输入阈值约为1.8V，并具有500mV的滞后，以增强抗噪能力。正信号需超过1.8V才能触发RXOUT状态变化，而负信号需低于1.3V。若RXIN开路，则默认为标记状态，RXOUT输出逻辑1。
发射器部分
TXIN为CMOS/TTL兼容输入，用于接收系统数据。当TXIN为高电平时，TXOUT输出标记信号（负电平）；当TXIN为低电平时，TXOUT输出空格信号（正电平）。
发射器采用独特设计，利用RXIN线进行负电平转换。通过外部电路将RXIN连接至VDRV-，可在标记状态下提供负电源。TXOUT在正向转换时使用VDRV+电源，其电压范围为3至12V，通常可直接连接至VCC。
需要注意的是，VDRV+必须始终高于或等于VCC。在电池备份条件下，若VCC关闭而VDRV+仍通电，漏电流将保持在50-100nA范围内。TXOUT在短路至地时，内部限流电路可防止损坏。
RS-232兼容性
DS276并非完全符合RS-232规范，而是提供一种适用于短距离通信的低功耗解决方案。例如，在3kΩ负载下，当VDRV+为3-5V时，TXOUT输出电平通常为2.5至4V，低于RS-232规定的±5V。
然而，大多数RS-232接收器将任何超过2V的信号识别为空格，因此数据传输不会受到影响。
DS276 框图
应用信息
DS276专为电池供电的便携设备设计，具有极低的工作电流和静态电流。在数据传输过程中，TXOUT仅在正向转换时消耗VDRV+电流，而标记状态下的电流消耗极低。
为实现最低功耗，建议在空闲状态下将TXIN保持为高电平，以维持TXOUT的标记状态。此外，若VDRV+独立于VCC（如连接至9V电池），则可在逻辑电源关闭时进一步降低功耗。
全双工操作
DS276支持全双工操作，通过图4所示电路实现负电源的生成。22µF电容作为负电荷存储器，确保在RXIN处于正电平（间隔）时仍能提供负电源。
电源配置
DS276适用于3V或5V单电源系统，也可支持多种电源配置。
3V操作
最简单的配置是将3V电源同时连接至VCC和VDRV+，并将VDRV-接地。此配置适用于短距离通信，并可承受比RS-232标准更高的负载。
5V操作
使用图4所示电路，将5V电源连接至VCC、VDRV+和VDRV-，可实现与标准RS-232设备的可靠通信。若将VDRV+提升至10V以上，可生成符合RS-232规范的输出电平。
单3V工作模式
单5V操作
“窃取”负电源电路
注意事项
- 图示电路输出电压低于RS-232标准，但大多数RS-232接收器仍能正确识别超过2V的信号。
- 当RXIN处于标记状态时，电容器将存储负电荷。若RXIN处于间隔状态，电容器将向地放电，其时间常数由电容值和负载电阻决定。
- 切勿让RXIN相对于VDRV-出现负电压，否则可能引发过大电流。若RXIN存在负电压波动，应使用图4所示电路。
绝对最大额定值
- VCC：-0.3V至+7.0V
- VDRV+：-0.3V至+13V
- VDRV-：-13V至+0.3V
- RXIN：-15V至+15V
- TXIN：-0.3V至VCC+0.3V
- TXOUT：-15V至+15V
- RXOUT：-0.3V至VCC+0.3V
- 工作温度：0°C至70°C
- 存储温度：-55°C至+125°C
- 焊接温度：260°C，持续10秒
注：以上参数为应力等级，不代表设备在超出操作范围的条件下仍能正常工作。长期暴露于绝对最大额定值下可能影响设备可靠性。
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